DE4100277A1

DE4100277A1 - Vorquetschwerkzeug fuer einen wellpappe-schlitzkopf

Info

Publication number: DE4100277A1
Application number: DE4100277A
Authority: DE
Inventors: George R Mills
Original assignee: Molins Machine Co Inc
Current assignee: Molins Machine Co Inc
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1991-01-07
Publication date: 1991-07-11
Also published as: GB2242151A; FR2656829A1; US5002524A; GB9100236D0; GB2242151B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Wellpappe, genauer gesagt Verbesserungen bei der Herstellung von geschlitzter Well pappe, die zur Formung von Kästen etc. aus Wellpappe verwendet wird.

Wellpappe und Kästen aus Wellpappe finden breite Verwendung und sind allgemein bekannt. Kästen aus Wellpappe werden üblicherweise aus Wellpappezuschnitten, die aus einer Wellpappebahn herausgeschnitten werden, zusammengebaut. Ein typischer Zuschnitt ist mit Klappen und Falzlinien versehen, die zur Montage des Zuschnitts zu einem fertigen Kasten verwendet werden.

Die Klappen an einem Wellpappezuschnitt werden in einer Maschine hergestellt, die allgemein als "Flexofaltleimer" oder abgekürzt "Flexo" bezeichnet wird. Hierbei handelt es sich um eine Maschine, die eine Reihe von rotierenden Werkzeugen besitzt, die an einer Reihe von Wellen montiert sind. Eine solche Maschine formt die Klappen an einem Zuschnitt mit einem Mechanismus, der als Schlitz-Falz-Schlitz-Mechanismus be zeichnet wird. Bei einem derartigen Schlitz-Falz-Schlitz-Mechanismus wird auf jeden Zuschnitt zuerst mit einem ersten Satz von Schlitzwerk zeugen eingewirkt, die Schlitze im Vorderrand des Zuschnittes erzeugen. Danach wirkt ein Satz von Falzwerkzeugen ein, die zu den Schlitzen aus gerichtete Faltlinien herstellen. Schließlich wirkt ein zweiter Satz von Schlitzwerkzeugen ein, die Schlitze im Hinterrand des Zuschnitts er zeugen, welche ebenfalls zu den Faltlinien ausgerichtet sind. Eine solche Anordnung ermöglicht die automatische Durchführung der radialen Passung der Anordnung der Schlitze, wie dies beispielsweise in der US-PS 40 03 300 beschrieben ist.

Herkömmlich ausgebildete Schlitzköpfe an einer Druck-Schlitzeinrichtung besitzen ein vorstehendes Werkzeug und ein zurückspringendes Werkzeug. Das vorstehende Werkzeug ist mit mindestens einem Schlitzmesser versehen, das über den Umfang des Werkzeuges hinaus vorsteht. Das Messer kann mit einer Ringnut in einem gegenüberliegenden zurückspringenden Schlitzwerkzeug zusammenwirken. Die Schlitzwerkzeuge sind auf drehbaren parallelen Wellen montiert.

Die auf diese Weise durchgeführte Herstellung von Wellpappe ist mit Problemen verbunden. Wellpappe besitzt von Hause aus elastische Eigen schaften, da sie Luft enthält. Um eine wirksame Schlitzung durchzu führen, muß die Luft aus dem Produkt entfernt werden. Dies wird vom zweiten Satz der Schlitzwerkzeuge richtig bewerkstelligt, da die vorhergehenden Falzwerkzeuge die Wellpappe vor dem Schlitzen plastisch verformen und somit die Luft entfernen.

Der erste Satz der Schlitzwerkzeuge besitzt jedoch keinen vorhergehenden Falzmechanismus und muß somit die Luft sofort und genau bei Beginn der Schlitzung entfernen. Dies führt zu eingekerbten Schlitzen (nicht abge schert, sondern abgerissen) und kann den Bereich an der Schlitzwurzel durch Ausplatzen und Reißen des Deckkartons der Pappe beschädigen. Wellpappe benötigt eine entsprechende Festigkeit, um ein Stapeln zu ermöglichen, durch das große Spannungen entstehen, welche in den Ecken konzentriert sind. Durch Beschädigungen an den Klappen wird in den Ecken eine Vorscherung und/oder ein Spannungsanstieg erzeugt, welche uner wünscht sind, da sie einen Ausfall des Produktes bei Nutzung bewirken.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schlitzmesser, dem in einer Schlitzwerkzeugeinheit eine Vorquetscheinheit bzw. Vordrückeinheit unmittelbar vorhergeht. Diese Kombination entspricht einem Standard schlitzmesser und ist in der gleichen Weise montiert, mit der Ausnahme, daß die Oberseite des Vorquetschwerkzeuges profiliert ist, so daß während der Drehung ein allmählicher Quetschvorgang abläuft. Das Vor quetschwerkzeug wird flächenmäßig bis zu dem Punkt allmählich größer, an dem die Breite der Quetschfläche der Breite des Schlitzmessers ent spricht. Sein maximaler Außendurchmesser im montierten Zustand ent spricht dem Teilkreis der Werkzeugeinheit. Durch diese Anordnung wird das vorstehend erwähnte Ausplatzen/Reißen verhindert, da die ent sprechende Arbeitsenergie nicht mehr momentan aufgebracht, sondern über eine radiale Strecke verteilt wird.

Das Vorquetschwerkzeug ist an der gleichen Stelle montiert und läuft dem vorstehenden Schlitzmesser am ersten Satz der Schlitzwerkzeuge voraus. Es ist so geformt, daß der Durchmesser des Werkzeuges, von der Wellen achse aus gemessen, allmählich entlang dem Umfang des Werkzeuges in einer Richtung auf das vorstehende Schlitzmesser zu ansteigt. Zur gleichen Zeit nimmt die Breite der Umfangsfläche des Vorquetschwerk zeuges mit dem Anstieg des Durchmessers zu, bis diese im wesentlichen der Breite des vorstehenden Schlitzmessers entspricht. Durch diese Ausbildung kann Luft vor dem Einschneiden allmählich aus der Wellpappe entweichen, so daß durch das Schlitzmesser ein scharfer, sauberer Schnitt hergestellt werden kann.

Ein erfindungsgemäß ausgebildetete Schlitzeinheit umfaßt somit mindestens ein drehbarer Schlitzwerkzeug, das einen Schlitz in den Vorderrand eines jeden Wellpappestückes einschneidet, wenn sich dieses am Schlitzwerkzeug vorbeibewegt, das sich in Richtung der Bewegung der Wellpappe erstreckt und das einen Vorquetschvorsprung umfaßt, mit dem der geschlitzte Bereich vor dem Beginn des Schlitzvorganges des Werk zeuges einem Quetsch- bzw. Drückvorgang unterzogen werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt, von der zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Ansicht eines mit einem erfin dungsgemäß ausgebildeten Vorquetschwerkzeug versehenen Satzes von Schlitzwerkzeugen;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Vorquetschwerkzeuges;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch einen mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Vorquetschwerkzeug versehenen Satz von Schlitzwerkzeugen in Relation zu einem Abschnitt eines Flexo-Falt-Leimers; und

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Satz Werkzeuge der Fig. 3, der an Wellpappe arbeitet.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Schlitzeinheit 10 und ihrer Basisteile dargestellt. Ein vorstehendes Schlitzwerkzeug 12 besitzt ein Schlitzmesser 14 und ein Vorquetschwerkzeug 16, das mit dem vorstehenden Schlitzwerkzeug 12 über eine Schraube mit einer Unterleg scheibe 18 und einer Mutter 20 verbunden ist. Das vorstehende Schlitz werkzeug 12 ist mit einer Verschleißplatte 22 verbunden.

Ein zurückspringendes Schlitzwerkzeug 24 besitzt eine ringförmige Schlitznut 26, die durch zwei Schlitzringe 28 und 30 gebildet wird. Die Schlitzringe 28, 30 sind mit dem zurückspringenden Schlitzwerkzeug 24 und einer Verschleißplatte 32 verbunden. Das Messer 14 und das Vor quetschwerkzeug 16 am vorspringenden Schlitzwerkzeug 12 sind an die Schlitznut 26 am zurückspringenden Werkzeug 24 angepaßt.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Vorquetschwerkzeuges 16. Das Werkzeug 16 ist allgemein keilförmig ausgebildet, und seine Umfangs fläche besitzt ein schmales Vorderende 34, das sich in seiner Breite allmählich zum hinteren Ende 36 hin erweitert. Die Breite des hinteren Endes 36 entspricht im wesentlichen der Breite des Schlitzmessers. Das Werkzeug 16 besitzt auch einen ansteigenden Durchmesser vom vorderen Ende 34 bis zum hinteren Ende 36. Der Durchmesser des Vorderendes entspricht dem Grundkreis, der, wie der Fachmann weiß, dem Teilkreis minus der Produktdicke entspricht. Der Durchmesser des hinteren Endes 36 entspricht dem Teilkreis. Der Teilkreis ist die imaginäre Linie eines Zahnrades, auf der kein Schlupf auftritt und die zu einem allmählichen Quetschen der Pappe führt. Der maximale Durchmesser des Werkzeuges 16 ist geringer als der des Messers 14.

Fig. 3 zeigt eine Maschine zur Herstellung von Kästen, die eine herkömmlich ausgebildete zweite Schlitzeinheit 38, die an Wellen 40 und 42 montiert ist, eine Falzeinheit 44, die an Wellen 46 und 48 montiert ist, und eine erste Schlitzeinheit 10 aufweist, die an Wellen 11 und 13 montiert ist und ein Vorquetschwerkzeug 16 besitzt.

Jede Schlitzeinheit 10 und 38 und Falzeinheit 44 umfaßt ein vorspringen des und ein zurückspringendes Werkzeug. Das zurückspringende Werkzeug 17 der ersten Schlitzeinheit 10 besitzt einen elastomeren Lageramboß 15, der mit dem Vorquetschwerkzeug am vorspringenden Schlitzwerkzeug 12 zusammenwirkt. Der Amboß 15 besitzt die erforderliche Elastizität, um die Wellpappe 58 (Fig. 4) mit einer entsprechenden Reaktionskraft ange messen zu lagern, während sich das Vorquetschwerkzeug 16 in Position be findet und auf die Wellpappe 58 einwirkt.

Am vorspringenden Schlitzwerkzeug 12 besitzt die erste Schlitzeinheit 10 ein Schlitzmesser 14 an einem Abschnitt ihres Umfangs, dem das Vor quetschwerkzeug 16 unmittelbar vorhergeht.

Die Maschine besitzt ein Joch 50 für jede Schlitzeinheit 10, 38. Das Joch 50 wird zur Durchführung einer horizontalen Translationsbewegung von Führungswellen 52 und 54 geführt. Eine mit einem Gewinde versehene Antriebswelle 56 kämmt mit dem Joch 50, um dieses in eine gewünschte Position entlang den Führungswellen 52 und 54 zu bewegen.

Wie Fig. 4 zeigt, läuft im Betrieb Wellpappe 58 durch das vorspringende Schlitzwerkzeug 12 und das zurückspringende Schlitzwerkzeug 17 der ersten Schlitzeinheit 10. Die Wellpappe 58 tritt mit dem Vorquetsch werkzeug 16 in Kontakt und wird von dem elastomeren Anker 15 am zurück springenden Schlitzwerkzeug gelagert. Das Vorquetschwerkzeug 16 bewirkt, daß die Luft allmählich aus der Wellpappe 58 entfernt wird. Die Wellpappe tritt dann mit dem Schlitzmesser 14 in Kontakt. Durch den Zusatz des Vorquetschwerkzeuges 16 am Schlitzmesser 16 wird das Ausplatzen und Reißen der Pappe verhindert, da die Arbeitsenergie über eine radiale Strecke verteilt wird. Die Pappe 58 durchläuft dann in herkömmlicher Weise die Falzeinheit und die zweite Schlitzeinheit.

Das Vorquetschwerkzeug ermöglicht, daß beim Schlitzen ein scharfer sauber Schnitt erzielt wird. Es ist ferner so geformt, daß es in allmählicher und wirksamer Weise die Entfernung der Luft aus der Wellpappe ermöglicht.

Ein Vorteil des Vorquetschwerkzeuges besteht darin, daß vorhandene Maschinen damit in einfacher Weise ausgestattet werden können und daß das Werkzeug mit niedrigen Kosten verbunden ist. Es trägt ferner dazu bei, daß die Pappe ihre Festigkeit behält, da die Festigkeit in den Ecken besonders groß ist und ein Ausplatzen und Reißen der Pappe durch die Schlitzeinheit, wodurch die Ecken geschwächt werden, verhindert wird.

Claims

1. Schlitzeinheit zur Herstellung von Schlitzen in den Vorderkanten von sich bewegenden Stücken aus Wellpappe, gekennzeichnet durch mindestens ein drehbares Schlitzwerkzeug (12), mit dem ein Schlitz in der Vorder kante eines jeden Wellpappenstückes schneidbar ist, wenn sich dieses am Schlitzwerkzeug vorbeibewegt, das sich in Richtung der Bewegung der Wellpappe erstreckt und das am Schlitzwerkzeug (12) einen Vorquetsch vorsprung (16) aufweist, mit dem der geschlitzte Bereich vor Beginn des Schlitzschneidvorganges des Werkzeuges gequetscht wird.

2. Schlitzeinheit, gekennzeichnet durch:
ein Paar drehbare Werkzeuge (12, 24; 17) zur Aufnahme von Wellpappe dazwischen;
eine an einem der drehbaren Werkzeuge (12, 24; 17) montierte Quetsch einrichtung (16), die mit der Wellpappe in Kontakt tritt und diese plastisch verformt, um in dieser allmählich eine Falzung auszubilden; und
eine Schlitzeinrichtung (14) an dem einen (12) der drehbaren Werkzeuge zum Kontaktieren der Wellpappe nach der Quetscheinrichtung, um mindestens einen Schlitz an mindestens einer Schlitzstelle in der Well pappe herzustellen.

3. Schlitzeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie desweiteren eine elastische Einrichtung an dem anderen (17) der drehbaren Werkzeuge aufweist, die mit der Quetscheinrichtung zusammen wirkt.

4. Schlitzeinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche und der Durchmesser der Quetscheinrichtung (16) in einer Richtung auf die Schlitzeinrichtung zu zunehmen.

5. Schlitzeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Druchmesser und die Umfangsfläche der Schlitzein richtung mindestens denen der Quetscheinrichtung (16) entsprechen.

6. Schlitzeinheit, gekennzeichnet durch:
gegeneinander drehbare vorspringende und zurückspringende Schlitzwerk zeuge (12, 24; 17), die zwischen sich Wellpappe aufnehmen können; ein Vorquetschwerkzeug (16) mit einem schmalen vorderen Ende und einem hinteren Ende, das breiter ist als das vordere Ende und das am vor springenden Schlitzwerkzeug (12) montiert ist und die Wellpappe zur Herstellung einer Falzung plastisch verformt;
ein Schlitzmesser (14) am vorspringenden Schlitzwerkzeug, das dem Vorquetschwerkzeug (16) folgt und mindestens einen Schlitz an mindestens einer Schlitzstelle der Wellpappe erzeugt; und
einen elastischen Amboß (15), der am zurückspringenden Schlitzwerkzeug (17) angeordnet ist und mit dem Vorquetschwerkzeug (16) zusammenwirkt, wenn dieses die Wellpappe plastisch verformt.

7. Schlitzeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vorspringende und zurückspringende Schlitzwerkzeug (12, 24; 17) auf beabstandeten parallelen Wellen montiert sind.

8. Schlitzeinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche und der Durchmesser des Vorquetschwerkzeuges (16) in einer Richtung auf das Schlitzmesser (14) zu zunehmen.

9. Schlitzeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der Durchmesser des Vorquetschwerkzeuges (16) so weit ansteigt, bis er dem Teilkreis der Welle entspricht.

10. Schlitzeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Breite des Vorquetschwerkzeuges (16) zunimmt, bis sie im wesentlichen der Breite des Schlitzmessers (14) entspricht.

11. Schlitzeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Vorquetschwerkzeuges (16) am vorderen Ende dem Teilkreis abzüglich der maximalen Dicke der Wellpappe entspricht.

12. Schlitzeinheit für Wellpappe mit einem vorspringenden Schlitzmesser, das an einer drehbaren Welle gelagert ist und mit einem zurückspringen den Schlitzkopf zusammenwirkt, wobei das vorspringende Schlitzmesser und der zurückspringende Schlitzkopf so angeordnet sind, daß sie zwischen sich Wellpappe aufnehmen, die geschlitzt werden soll, gekennzeichnet durch ein dem Schlitzmesser (14) zugeordnetes und an der drehbaren Welle montiertes Vorquetschwerkzeug (16), das eine gekrümmte Wellpappenein griffsfläche mit einem vorderen Rand und einem hinteren Rand besitzt, wobei der vordere Rand den ersten Teil der Wellpappeneingriffsfläche zum Kontaktieren der Wellpappe darstellt und der radiale Abstand von der Achse der Welle bis zur Wellpappeneingriffsfläche in einer Richtung vom vorderen Rand bis zum hinteren Rand kontinuierlich zunimmt, während der Bereich der Wellpappeneingriffsfläche im wesentlichen von einer Messer kante bis im wesentlichen zu der Fläche des Schlitzmessers (14) ansteigt.